Question

由于受到地球信风带和盛西风带的影响，在海洋中形成一种河流称为海流．海流中蕴藏着巨大的动力资源．据统计，世界大洋中所有海流的发电能力达10⁹kW．因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流作定向运动，如果有足够强的磁场能使正、负离子向相反方向偏转，便能发出电来．如图所示为该发电机的原理示意图，上、下两块金属板M，N水平放置浸没在海水里，金属板面积为S，在金属板之间加一匀强磁场，方向由南向北，海水从东向西流过两金属板之间，在两板之间形成电势差．下列说法正确的是（　　）

• A、金属板N为发电机的正极
• B、当其它条件不变时，电动势E与板长L成正比
• C、当其它条件不变时，电动势E与两板的正对面积S成正比
• D、电动势E的大小还与海水的电阻率有关

Answer 1

分析：大量带正电和带负电的离子从东向西流过两金属板之间，在金属板之间加一匀强磁场，方向由南向北，由左手定则可以判断正负电荷受到的洛伦兹力方向，从而确定电源的正负极；
根据洛伦兹力等于电场力，可知，电源的电动势，表示转化为电能的本领，与正对面积及电阻率无关．

解答：解：A、大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下，所以正电荷会聚集的N板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到M板上，故N板相当于电源的正极，M板相当于电源的负极，故A正确．
B、由左手定则知，正离子向N板运动，即N板带正电．发电机稳定时，离子所受电场力等于洛伦兹力，qvB=qE，E=

U

d

，所以E_电动=Bdv，因此电动势E与板间距、磁场及海水速度成正比，故BCD均错误；
故选：A

点评：根据洛伦兹力的方向判断物体的运动方向，此题还可以根据洛伦兹力与极板间产生的电场力平衡解得磁流体发电机的电动势．